Układ do pomiarów parametrów pasmowych i impulsowych wzmacniacza:

1. Obserwacja odpowiedzi jednostkowej wzmacniacza tranzystorowego:

a) z tranzystorem „wolnym”

t_n = 20 μs przy f = 1 kHz

t_n = 25 μs przy f = 6,15 kHz

b) z tranzystorem „szybkim”

t_n = 1,2 μs przy f = 100 kHz

t_n = 1,2 μs przy f = 62 kHz

2. Określenie górnej częstotliwości granicznej wzmacniacza:

a) z tranzystorem „wolnym”

U₁ = 0,0934 V, U₂ = 3,37 V przy f = 5 kHz ⇒ K = 36,08 ⇒ K_g = K/√2 = 25,25

⇒ U_2g = 2,38 V ⇒ f_g = 19,5 kHz

b) z tranzystorem „szybkim”

U₁ = 0,0902 V, U₂ = 0,1275 V przy f = 5 kHz ⇒ K = 1,414 ⇒ K_g = K/√2 = 1

⇒ U_2g = 0,0902 V ⇒ f_g = 417 kHz

3. Iloczyn t_n∗f_g dla wzmacniacza:

a) z tranzystorem „wolnym” t_n∗f_g = 0,39

b) z tranzystorem „szybkim” t_n∗f_g = 0,5004

Przykładowa charakterystyka amplitudowa wzmacniacza tranzystorowego i odpowiadająca odpowiedź impulsowa

Wnioski:

Celem ćwiczenia było wykazanie analogii między impulsowymi a pasmowymi właściwościami wzmacniacza. Badaniu poddane były dwa wzmacniacze:

1) z tranzystorem wolnym,

2) z tranzystorem szybkim.

Wzmacniacz o szerokim paśmie przenoszenia charakteryzowany jest przez parametry:

- dolna (f_d) i górna (f_g) częstotliwość przenoszenia układu. Pierwsza z nich jest porównywalna dla obydwu wzmacniaczy, natomiast f_g (1) = 19,5 kHz, a f_g (2)= 417 kHz.

- wzmocnienie układu k_u0(1) = 36,08; k_u0(2) = 1,414

- pole wzmocnienia J(1) = 703560; J(2) = 589638

Wzmacniacz impulsowy charakteryzowany jest przez:

- czas narastania sygnału _n określony przy wzroście czoła impulsu w granicach 10-90%. _n(1) = 20 μs dla f = 1 kHz

τ_n(1) = 25 μs dla f = 6,15 kHz

τ_n(2) = 1,2 μs dla f = 100 kHz

τ_n(2) = 1,2 μs dla f = 62 kHz

- czas opóźnienia τ_o określony przy wzroście czoła impulsu w granicach 10-50% - proporcjonalny do czasu narastania

- amplituda pierwszej oscylacji - oscylacji nie zaobserwowano

- wielkość zwisu sygnału z(T) określonego względem czasu trwania impulsu wejściowego - pomijalnie małe w zakresie badanych częstotliwości

- pole wzmocnienia M = /_n - M(1) = 1804000; M(2) = 1178333

- iloczyn czasu narastania i częstotliwości granicznej t_n∗f_g (1) = 0,39; t_n∗f_g (2) = 0,5004.

Z powyższego porównania parametrów obydwu wzmacniaczy widać różnicę, jaka istnieje między wzmacniaczem z tranzystorem wolnym i wzmacniaczem z tranzystorem szybkim. Górna częstotliwość graniczna dla jest około 20 - razy wyższa drugiego niż dla pierwszego. Podobnie rzecz się ma z czasem narastania sygnału.

Iloczyn czasu narastania i częstotliwości granicznej jest w przybliżeniu stały. Jego wartość waha się w granicach 0,35 (dla wzmacniaczy o odpowiedzi monotonicznej) - 0,45 ( dla wzmacniaczy o odpowiedzi oscylacyjnej). Widać więc, że uzyskane przez nas wyniki (0,39;0,5004) są porównywalne z teoretycznymi.

ZWIĄZKI MIĘDZY PARAMETRAMI PASMOWYMI I IMPULSOWYMI WZMACNIACZA

1

---